QC活动21QC成果提高山体边坡施工放样一次合格率工程技术.docx
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QC活动21QC成果提高山体边坡施工放样一次合格率工程技术
提高山体边坡施工放样一次合格率
杭州建工集团有限责任公司
一、工程概况
1、项目概况
百冷坑城中村改造及村民公寓式安置地块工程QC小组
百冷坑城中村改造及村民公寓式安置房地块工程建设地点位
于武义县琉璃路熟溪村,南侧临琉璃南路,北侧、东侧、西侧依靠山体。
建筑面合:
115678.9
项目整体效果图
2、边坡概况
本工程建设地位于原废弃矿山内,东、南、北三面为山。
因此,工程施工前需对矿山进行边坡治理。
设计根据边坡高度不同采用一级和二级放坡治理方案,每级边坡高10m,1:
1放坡,平台宽3m。
二、QC小组概况
项目建设地原貌边坡设计图
表1QC小组概况一览表
小组名称
百冷坑城中村改造及村民公寓式安置地块工程QC小组
成立时间
2017.3.10
小组登记日
2017.3.10
小组登记号
HZJG-2017-002
课题登记
HZJG-2017-
课题名称
提高山体边坡施工放样一次合格率
课题类型
现场型
课题活动时
2017.3.10~2017.11.30
次数
25次
小组成员
序
姓名
性别
学历/位
职称
职务
组内职务
1
徐雅民
男
大专
高级工程师
项目经理
组长
2
骆利锋
男
硕士
高级工程师
技术质检部经理
技术顾问
3
严国胜
男
大专
工程师
经理助理
副组长
4
白维明
男
本科
工程师
项目技术负责人
组员
5
余江
男
本科
工程师
BIM技术员
组员
6
赵纬
男
本科
工程师
BIM技术员
组员
7
扬奇辉
男
高中
助理工程师
施工员
组员
8
何向阳
男
高中
助理工程师
质检员
组员
TQC教育情况
小组成员平均接受TQC教育90小时以上
制表人:
赵纬2017年3月11日本次QC小组主要成员具有质量管理小组活动诊断师证,并多次获得全国工程建设优秀质
量管理小组。
三、选择课题
业主要求----
山体边坡施工工期必须加快,确保后续安置房建设尽早开工;边坡施工质量好坏也直接影响后期边坡稳定性,要求确保施工质量。
项目部要求在确保质量前提下,提高施工速度,同时避免施工返工。
现状----
目前已经施工一段边坡,但一次放样合格率仅为75%,多处出现实际成型边坡与设计偏差较大情况。
选择课题提高山体边坡施工放样一次合格率。
四、现状调查
通过调查,以往工程山体
边坡开挖边界线放样一次合格
率一般在80%左右。
从2017年3月15日-
25日本工程已经实施一段边坡
一次放样合格率统计
五、设定目标
从论理上讲,只要地形图正确,设计无偏差,无人为错误,实际一次放样合格率可达到100
%(高程或位置偏差在100mm以内为合格),考虑到地形图精度问题导致一些偏差,我们设定山体边坡开挖边界线放样一次合格率大于85%。
另外,本次QC小组的主要成员具有质量管理小组
活动诊断师证,同时多次获得全国工程建设优秀质量管理小组,具有较丰富的QC活动经验,而
且组员有多个高级工程师,技术力量强,该目标完全可以实现。
6、原因分析
7、确定主要原因
通过人机料法环多方面分析导致ft体边坡一次放样合格率低末端原因有11条,QC小组逐一分析论证
,并制定要因确认计划表如下:
要因确认计划表
序号
末端原因
确认内容
确认方式
负责人
计划完成时间
1
技术交底不详细
有无交底记录
检查
余江
2017.4.10
2
新手操作
测量放样技能
现场考核
赵纬
2017.4.10
3
责任心不强
员工心态、心情因素
现场询问、调查
骆利锋
2017.4.12
4
测量设备未年检
设备是否合规
查看设备台账
赵纬
2017.4.15
5
设备损坏或设备故障
设备完好性
复核
赵纬
2017.4.15
6
放样方法错误
放样方式
检查放样记录
骆利锋
2017.4.15
7
设计图错误
图纸是否正确
核对图纸
骆利锋
2017.4.15
8
设计粗糙
设计图是否满足施工要求
核对图纸
骆利锋
2017.4.15
9
天气影响
天气情况
询问及查看记录
余江
2017.4.15
10
障碍物影响
现场视线情况
现场调查
余江
2017.4.15
11
辅助材料未准备
辅助材料是否具备
询问及调查
余江
2017.4.15
制表人:
赵纬2017年4月1日
要因确认1:
技术交底不详细
确认人:
余江确认方式:
检查
2017.4.9-4.10对测量放样人员技术交底资料进行检查,发现交底资料齐全、内容完整。
结论:
非要因!
要因确认2:
新手操作
确认人:
赵纬确认方式:
现场考核
2017.4.9-4.10对测量放样人员进行放样操作考核,现场操作人员技术熟练,无新手。
结论:
非要因!
要因确认3:
责任心不强
确认人:
骆利锋确认方式:
现场询问、调查
2017.4.10-
4.12对测量放样人员进行询问与调查,人员无异常,而且这些测量放样人员一向表现较好、工作认真负责。
结论:
非要因!
要因确认4:
测量设备未年检
确认人:
赵纬确认方式:
查看设备台账
2017.4.15查看了测量设备台账,设备按要求年检,并有年检证书。
结论:
非要因!
要因确认5:
设备损坏或设备故障
确认人:
赵纬确认方式:
复核
2017.4.14-4.15我们调用了公司一台合格测量设备与项目部测量设备进行放样复核,设备正常。
结论:
非要因!
要因确认6:
放样方法错误
确认人:
骆利锋确认方式:
检查放样记录
2017.4.12-
4.15对测量放样人员放样数据与进行检查,无错误,且测量放样人员技术熟练,方法正确。
结论:
非要因!
要因确认7:
设计图错误
确认人:
骆利锋确认方式:
核对图纸
2017.4.9-4.15对设计图纸进行核对,使用施工图属于本项目范围。
结论:
非要因!
要因确认8:
设计粗糙
确认人:
骆利锋确认方式:
核对图纸
2017.4.9-
4.15对设计图纸进行细化分析,并绘制了多个剖面图,发现设计比较粗糙,多处细部未考虑地形变化,出现设计边坡高于或低于地形线情况,导致放样数据采集错误。
设计不合理情况
结论:
要因!
要因确认9:
天气影响
确认人:
余江确认方式:
询问及查看记录
2017.4.15
对测量放样人员进行询问及查看天气情况,发现放样当天天气晴朗,气温适宜,无影响。
结论:
非要因!
要因确认10:
障碍物影响
确认人:
余江确认方式:
现场调查
2017.4.15对现场视线情况进行调查,发现放样位置视线通畅无影响。
结论:
非要因!
要因确认11:
辅助材料未准备
确认人:
余江确认方式:
询问及调查
2017.4.15对以前放样情况进行调查与询问,放样使用一些辅助工具及材料均具备。
结论:
非要因!
8、制定对策
针对设计施工图粗糙这个主要原因,小组成员一致认为设计施工图需进行深化设计方能满足施工需要。
因此,我们结合以往施工经验及本工程实际情况,通过“头脑风暴法”提出了如
下三种设计深化方案。
方案对比分析表
设计深化方
案
解决方式
优点
缺点
分析结论
方案一:
二维CAD设计图变更
提出原有方案现场施工的问题,反馈至设计人员,由原设计进行修改。
原设计方案设计工作量较小
只是提出问题,而不能提出解决问题的方案,违背了基本的
工作原则。
因设计人员对山体边坡设计不熟悉,同时也不了解现场实际情况,无法给出最合理的方案(不选择
)
方案二:
基于
CAD进行三维
图形绘制深
基于CAD进行三维图形绘制,通过人工核查施工过程
直观的展现山体的情况
。
无法模拟施工作业情况,无法详细分析出各阶段存在的问
题。
可以直观查看山体情况,
却没有所需要的信息,无法进行模拟分析。
(不选
化
的问题进行修改。
择)
方案三:
采用BIM技术进行深化设计
采用BIM建立信息模型,通过施工模拟及模型分析,提出最优方案。
能进行详细的施工模拟
,分析各阶段的情况,设计出最佳
方案
国内无利用BIM技术进行山体边坡设计优化的记录。
通过BIM模型的数据信息极大方便了对原设计进行分析与深化设计,并能较好指导实际施工。
(选择)
制表人:
赵纬2017年4月20日
通过以上方案比选,我们认为:
1)、传统边坡设计采用CAD二维平面设计,由于一般建筑设计单位对山体边坡设计方面经验不足或不了解场地情况等因素,往往造成设计不合理或与实际情况不符等现象,在后续边
坡开挖施工中易出现边坡坡比不符合设计、施工效率低或工程量统计与设计量差别较大等情况。
2)、目前,BIM技术在建筑设计、施工、到运维等方面都得到了较好的运用,BIM技术能全面仿真模拟工程施工过程中的各道工序、工况和最终成型状况等,因此,该技术在山体边坡设计与施工领域完全有可能对本工程边坡设计方案进行优化。
2017年4月20日-
30日,QC小组通过查询找出了目前常见边坡深化设计软件,并对每个软件进行详细分析或实
际操作。
分析过程记录情况如下表:
各软件分析表
软件
主要功能
优点
缺点
软件试操作
Midas/GTS软
件
该软件将通用的有限元分析内核与岩土结构的专业性要求有机地结合而开发的岩土与隧道结构有限元分析
软件。
该软件具有简洁的界面
、前后处理功能强大的岩土材料模型库,对边坡稳定设计计算方面专业性强,而且对边坡工程的建立三维数值模型,比较接近真实情况。
无法将三维模型信息综合运用到后续工序
中。
可以对原始山体及边坡等进行三维建模及稳定性分析
。
REVIT
软件
Revit系列软件是专为建筑信息模型(BIM)构建的,可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更
高的建筑。
能够帮助建筑师减少错误和浪费,以此提高利润和客户满意度,进而创建可持续性更高的精确设计。
能够优化团队协作,其支持建筑师与工程师、承包商、建造人员与业主更加清晰、可靠地沟通设计意图。
可以将三维模型信息综合运用到后续工序
中。
无岩土计算与稳定性分析功能。
可以对原始山体及边坡等进行三维建模,并对设计可行性进行分析,同时可将模型信息运用到后续工序
中。
ANSYS
软件
它能与多数CAD软件接口,实现数据共享和交换,如NASTRAN、AutoCAD等。
能够进行结构静力分析、动力学分析
,非线性分析及流体力学等分析。
1)能够与众多CAD软件数据接口;2)实现多场及耦合分析;3)具有强大的非线性分析功能;4)支持多种自动网格划分技术;5)图案显示直观,同时还可以输入参数进行动态观察;
1)建模复杂;2)计算量非常大,对计算机要求高。
无法将模型信息运用到后续工
序中。
建模时间长,对边坡设计方面无此功能。
其他岩土设计与计算软件
主要用于岩土工程,基本能完成常见岩土设计及计
算工作。
岩土专业性强,能满足
边坡计算分析能力。
无法将三维模型信息综合运用到后续
工序中。
可以对原始山体及边坡等进行三维建模及稳定
性分析
通过以上分析,QC小组一致认为采用REVIT软件进行山体边坡深化设计最为合适。
总体深化设计实施思路如下:
三维建模-->对原设计进行分析--
工艺流程图
制图人:
骆利锋
制图日期:
2017年5月10日根据工艺流程,我们制定相应对策如下表:
对策表
序号
项目
对策
目标
措施
地点
时间
责任
人
1
原始地形数据
获取
在原始地形图中提取高程点
1)设计范围内高程点提取率100%;2)高程点正确率100%。
1)高程点提取后,专人进行复核;2)利用cass软件
进行高程点验证。
BIM工
作室
2017.5.2
0
~
2017.5.2
余江杨奇辉
5
原始地形数导
利用REVIT地形
导入后生成的
将CAD地形图与RE
BIM工
作室
2017.5.2
6
~
2017.6.1
余江
2
入REVIT软件生
导入功能,导入
等高线与原地
VIT模型对照进行
何向
成三维地形图
高程点文件
形基本一致。
复核。
阳
根据设计边坡
2017.5.2
0
~
2017.5.2
5
图及高程点进
设计边坡高程
将高程数据导
3
设计边坡数据编辑与提取
行编辑,并提取设计地形数据,生成设计高程
数据提取精度
基本满足原设计要求或偏差
不大于20mm。
入CASS软件,并生成地形图进行复核。
BIM工
作室
赵纬
点文件
4
设计边坡数据导入REVIT软件生成三维设计边坡地形图
利用REVIT地形导入功能,导入设计高程点文件
导入后生成的边坡基本与原设计要求一致
。
1、检查边界是否一致;检查边坡区域以外的地形线是否重
合。
BIM工
作室
2017.6.2
~
2017.6.8
赵纬
5
边坡三维图与三维地形对照,找出设计问题部位
查找是否存在设计与原始地形冲突情况
找出所有存在
问题的部位
1、对照设计图纸进行查找。
2、对找出存在问题部位进行
标记。
BIM工
作室
2017.6.9
~
2017.6.1
5
骆利锋
6
利用RVEIT软件剖面工具,深入分析原设计存在问题
对所有存在问题部位进行剖面图分析
计算出原设计边坡偏差值
1、剖切面应与边坡面垂直。
逐一分析。
对每个偏差值进行计
算汇总。
BIM工
作室
2017.6.1
6
~
2017.6.2
0
赵纬骆利锋
7
进行三维深化设计
利用cass软件进行设计高程点修正,并将修正值导入REVIT
软件
偏差修正率100%
将修正高程点导入REVIT软件进行再次分析
BIM工
作室
2017.6.2
1
~2017.6.
26
赵纬骆利锋
1)边坡与地形
1、由技术员复
核;
2、若不满足要求,则返回步骤6。
图基本不冲突
2017.6.2
8
模型检查
深化边坡与三
维地形图对照
。
2)精度满足设
BIM工
作室
7
~2017.7.
赵纬
余江
计要求或偏差
2
不大于50mm。
9
出深化施工图
利用REVIT软件出图功能形成各类施工图
满足施工需要
。
1、技术员进行图纸复核。
2)必要时请设计确
认。
BIM工
作室
2017.7.3
~2017.7.1
0
白维明
骆利锋
10
BIM模型运用与现场按图测量放样
测量员进行现场开挖边界线放样
放样合格率大于90%。
1、数据复核。
2、放样复核。
工地
现场
2017.7.1
1~
2017.11.
15
杨奇辉
何向阳
制表人:
赵纬2017年5月15日
9、对策实施
根据以上对策,QC小组成员进行认真分析与研究,并确定了分步实施步骤,具体如下:
(一)对策实施一:
原始地形数据获取
1、根据设计提供地形图,提取地形数据
实施步骤如下:
1)CAD软件(2008版及以上)打开图纸,单击工具——数据提取;
2)选择“创建新数据提取”,单击下一步,命名,例如“原始地形”,确定;
3)选择“图纸/图纸集”,单击下一步;
4)选择你要提取的对象。
全选——
去填复选框中的勾,然后退出全选单击选中你需要的数据。
单击下一步;
5)选中你所需要的类容,例如点的X、Y、Z坐标。
单击下一步;
6)预览。
预览当前输出的类容是否正确。
如果正确,单击下一步;
7)输出。
选择保存的位置、文件名、文件类型。
例如excel的xls类型。
8)成果如下:
由图可见,本次共导出587个点,内容包含点的X、Y、Z坐标。
高程点整理,并将xls类型转化为原始地形.txt或原始地形.dat格式文件。
2、利用cass软件进行高程点验证
实施步骤:
1)利用CASS将原始地形.dat文件导入地形图;2)对高程点文件进行核对验证;3
)发现有遗漏或错误时,修正原始地形.dat文件。
3、实施效果
1、原地形图中所有高程点均有对应导入的高程点;高程点的位置一致;2)高程点数值一致。
满足以上三点即获得满足要求且可供REVIT导入的高程点文件:
原始地形.dat。
(二)对策实施二:
导入REVIT软件生成三维地形图
1、打开REVIT软件,利用通过导入创建命令,将原始地形.dat文件导入软件,形成三维地形图
。
2、将CAD地形图与REVIT模型对照进行复核。
检查等线、边坡及山体形状等,无异常情况。
3、实施效果
形成符合原设计要求三维地形图。
(三)对策实施三:
设计边坡数据编辑与提取
1、根据设计边坡图,在CASS软件中编辑,并提取边坡高程数据。
2、高程数据导入CASS软件,并生成地形图进行复核。
3、实施效果
获得满足要求且可供REVIT导入的高程点文件:
设计边坡.dat。
(四)对策实施四:
边坡数据导入REVIT软件生成三维设计边坡地形图
1、将设计边坡.dat文件导入REVIT软件,形成三维边坡图
2、实施效果
形成符合原设计要求三维边坡图。
(五)对策实施五:
设计边坡三维地形图与原始三维地形对照,找出设计问题部位
1、将设计边坡三维地形图与原始三维地形在REVIT软件中对照
三维地形图三维设计边坡地形图设计边坡三维地形图与原始三维地形叠合图
从该叠合图可以看出,产生部分红色区域,即设计边坡高出地形图情况。
对照CAD平面图,我们发现如下问题:
编号(红色部
位)
产生原因
是否存在问题
备注
①
根据设计地坪标高确实高于原始
地面,后续可回填实现设计标高
否
②
该部位为山体边坡部分,高程原始山坡面,且此处不存在回填情
况
是
③
该部位为山体边坡部分,高程原始山坡面,且此处不存在回填情
况
是
④
该部位为山体边坡部分,高程原
始山坡面,且此处不存在回填情
是
况
⑤
该部位为山体边坡部分,高程原始山坡面,且此处不存在回填情
况
是
⑥
该部位为山体边坡部分,高程原始山坡面,且此处不存在回填情
况
是
⑦
该部位为山体边坡部分,高程原始山坡面,且此处不存在回填情
况
是
其他部位
图纸三维转化问题存在一些误差问题
为设计边坡外部,不影响本次工作开
展
可以忽略
2、实施效果
找出设计边坡存在问题部位并进行标记。
(六)对策实施六:
利用RVEIT软件剖面工具,深入分析原设计存在问题
1、根据上面标记的问题部位,利用RVEIT软件剖面工具,进行剖面分析,剖面应与设计边坡面垂直。
剖面布置图1-1剖面
2、逐一分析每个剖面,并对每个不合理断面的设计边坡与地形线交叉点位置进行汇总,汇总
表如下。
问题点位汇总表
编号
剖面
设计边坡与地形线交叉
点
备注
X
Y
②
1-1
379.729
-302.798
③
2-2
251.548
-261.867
...
...
...
...
3、实施效果
找出设计边坡存在的主要问题及设计边坡与地形线交叉点。
(七)对策实施七:
进行三维深化设计
1、根据上面找出的偏差值,利用cass软件修正设计边坡高程点
2、形成修正设计高程点.dat文件,并将修正文件导入REVIT软件。
3、实施效果
形成比较合理的三维边坡图。
(八)对策实施八:
模型检查
1、深化边坡与三维地形图导入REVIT软件对照。
深化后设计边坡图1-1剖面2-2剖面将深化边坡与三维地形图进行剖面分析,检查深化边坡合理性。
2、实施效果
边坡与地形图基本不冲突,精度满足设计要求或偏差不大于50mm,即形成可供使用的BIM
模型。
若不满足要求返回步骤(六)。
(九)对策实施九:
出深化施工图
1、利用REVIT软件出图功能形成各类施工图。
2、请原设计单位确认。
3、实施效果
形成满足施工要求及施工精度的施工图。
(十)对策实施十:
BIM模型运用与现场按图测量放样
1、利用三维BIM模型可指导现场施工,具有直观、准确等优点。
手机客户端运用现场测量放样
2、实施效果
通过BIM技术深化山体边坡设计图纸后进行现场测量放样。
经测量放样统计表汇总统计,
现场一次放样合格率大于90%,满足工程需要。
测量放样统计表
编号
X
Y
Z(理论)
Z(实际)
高程误差(m
)
1
204.013
-323.013
117
117.01
+0.01
2
219.141
-310.079
121.3
121.28
-0.02
3
227.494
-324.512
117.7
117.67
-0.03
4
340.773
-176.239
133.5
133.48
-0.02
…
…
…
…
…
…
10、效果检查
1、目标检查
根据2017年7月11日~11月15日对现场边坡放样一次合格率统计,合格率为92%,超过目
标值85%。
实际合格率与目标合格率对比图
制图:
赵纬2017年11月20日
2、现场开挖效果检查
现场开挖实际效果图
从完工情况来开,通过深化后BIM模型能较好指导现场施工,加快施工进度,施工质量达到规范要求。
3、经济效益分析
1)提高山体边坡施工放样一次合格率,避免重复劳动,降低施工成本投入。
2)能正确反映实际山体开挖工程量,避免后期工程量的核对与调整。
3)采用BIM技术使得施工中问题在图纸阶段得到解决,避免了边施工边修改设计的现象。
4)基于三维的设计模型可以极大的提升施工组织和测点布置的效率和质量。
4、社会效益分析
在本次QC活动实践中,我们小组很好地将BIM技术运用到山体边坡深化设计和施工过程中,提高山体边坡施工放样一次合格率,解决了现场实际问题,为后期同类项目实施积累了宝贵经验,活动成果得到业主、监理及设计单位一致好评,为企业赢得了声誉,提升了企业形象,为
企业进一步开拓地区市场增加了影响力。
11、制定巩固措施
该QC成果经项目部和公司技术部总结,报公司总工程师批准,形成了《BIM技术在山体边
坡深化设计和施工过程中的运用技术指导手册》。
以后公司类似工程可参考执行。
12、总结与下一步打算
1、小组总结
通过QC小组活动,我们成功完成了BIM技术在山体边坡深化设计和施工过程的运用,积累了不少宝贵经验,为以后类似工程提供了合理的技术经验与新思路,具有相当的实践意义,值得推广
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- QC 活动 21 成果 提高 山体 施工 一次 合格率 工程技术